CN108219378A - 一种节能灯具用的绝缘材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能灯具用的绝缘材料，包括以下重量份的原料：环氧树脂32‑36份、醇酸树脂28‑30份、聚酰亚胺24‑26份、二氧化硅20‑22份、云母粉16‑20份、氧化铁粉14‑15份、改性膨润土9‑11份、纳米碳化硅3‑5份、纳米氧化锌3‑5份、抗氧剂2‑4份、热稳定剂1‑3份。本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，该绝缘材料耐高温、绝缘、耐候，此外材料成本较低、原料易得，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

Description

一种节能灯具用的绝缘材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及绝缘材料技术领域，具体涉及一种节能灯具用的绝缘材料及其制备方法。

背景技术

节能灯又称为省电灯泡、电子灯泡、紧凑型荧光灯及一体式荧光灯，具有使用寿命长、高亮度、低热量、环保等优点，在日常生活中已经逐渐的普及，广泛的用在居室照明、办公照明、工业照明、酒店、商场等场所；灯具需要单独的配备恒流或恒压电源，而在灯管中由于管体结构限制，且需要达到灯管的散热要求，通常需要配置铝制散热片或基板，供电电源上的元件接脚极易的与铝制散热片或基板接触造成漏电或短路，因此，需要绝缘材料来防止此类现象发生，而绝缘材料种类很多，可分为气体、液体、固体三大类，常用的气体绝缘材料有空气、氮气等；液体绝缘材料主要有矿物质绝缘油、合成绝缘油两类；固体绝缘材料可分为有机、无机两大类，有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、电工用层压制品等，无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。

现有技术中，绝缘材料的性能并不完善，其阻燃性能差，同时绝缘材料应用在灯具上还存在诸多不足，在高温下容易老化，造成绝缘性失去，发生漏电或短路，带来安全隐患。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种节能灯具用的绝缘材料，该绝缘材料耐高温、绝缘、耐候，同时无污染、绿色环保，此外材料成本较低、原料易得，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

本发明解决技术问题采用如下技术方案：

本发明提供了一种节能灯具用的绝缘材料，包括以下重量份的原料：

环氧树脂32-36份、醇酸树脂28-30份、聚酰亚胺24-26份、二氧化硅20-22份、云母粉16-20份、氧化铁粉14-15份、改性膨润土9-11份、纳米碳化硅3-5份、纳米氧化锌3-5份、抗氧剂2-4份、热稳定剂1-3份。

优选地，所述节能灯具用的绝缘材料包括以下重量份的原料：

环氧树脂34份、醇酸树脂29份、聚酰亚胺25份、二氧化硅21份、云母粉18份、氧化铁粉14.5份、改性膨润土10份、纳米碳化硅4份、纳米氧化锌4份、抗氧剂3份、热稳定剂2份。

优选地，所述改性膨润土的的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将膨润土放入稀盐酸中，浸泡20分钟后取出，然后放入质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中，浸泡20分钟后取出，用清水冲洗干燥备用；

步骤二，将干燥后的膨润土在坩埚煅烧，煅烧温度1100-1200℃，煅烧时间1-2h，取出膨润土；

步骤三，将步骤二中的膨润土放入球磨机中，温度为-10-30℃，研磨至粒径为20-30nm，得到纳米膨润土，将纳米膨润土放入其质量5倍的橄榄油中，橄榄油温度为100-110℃，充分搅拌30-40分钟，滤出纳米膨润土，干燥即得改性膨润土。

优选地，所述纳米碳化硅、纳米氧化锌的粒径为22-28nm。

优选地，所述抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3,5三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、双十二碳醇酯，按照重量比1:2:2组成的混合物。

优选地，所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或多种的组合。

本发明还提供一种节能灯具用的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1000-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨10-12小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为175-185℃，混炼时间为34-38分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125-135℃，第二工作温度为135-145℃，第三工作温度为145-155℃，第四工作温度为155-165℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

优选地，所述节能灯具用的绝缘材料制备步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1100r/min，搅拌50min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨11小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为36分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为130℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

（1）本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，添加的环氧树脂介电性能优良、变形收缩率小、硬度高、柔韧性好，同时具有良好的粘接强度和耐化学性能，添加的醇酸树脂具有良好的耐磨性、耐候性和绝缘性，此外，聚酰亚胺具有耐高温性能，还具有很高的耐辐照性能，应用在灯具中可以在灯光的照射下不会变性，仍保持原来的性质，三者作为主材料，可以满足耐高温、绝缘、耐候性能，适用于灯具上。

（2）本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，添加的云母粉具有阻燃性能，同时云母粉、氧化铁粉使用可以使材料耐高温，添加的纳米碳化硅、纳米氧化锌，具有极好的绝缘性能，此外经过改性膨润土可以在高温、高辐照等情况下仍具有绝缘性，二者相互搭配使材料的绝缘性大大加强。

（3）本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，添加的铅稳定剂电绝缘性好，耐候性优良，同时价格低廉能够降低成本，此外，铅稳定剂可以使高分子材料中存在的不饱和键加成反应生成饱和的高分子链，提高材料的稳定性，一物两用，节约成本，同时也起到了稳定剂该有的作用。

（4）本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，该绝缘材料耐高温、绝缘、耐候，同时无污染、绿色环保，此外材料成本较低、原料易得，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1.

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料，包括以下重量份的原料：

环氧树脂32份、醇酸树脂28份、聚酰亚胺24份、二氧化硅20份、云母粉16份、氧化铁粉14份、改性膨润土9份、纳米碳化硅3份、纳米氧化锌3份、抗氧剂2份、热稳定剂1份。

本实施例中的改性膨润土的的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将膨润土放入稀盐酸中，浸泡20分钟后取出，然后放入质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中，浸泡20分钟后取出，用清水冲洗干燥备用；

步骤二，将干燥后的膨润土在坩埚煅烧，煅烧温度1100℃，煅烧时间1h，取出膨润土；

步骤三，将步骤二中的膨润土放入球磨机中，温度为-10℃，研磨至粒径为20nm，得到纳米膨润土，将纳米膨润土放入其质量5倍的橄榄油中，橄榄油温度为100℃，充分搅拌30分钟，滤出纳米膨润土，干燥即得改性膨润土。

本实施例中的纳米碳化硅、纳米氧化锌的粒径为28nm。

本实施例中的抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3,5三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、双十二碳醇酯，按照重量比1:2:2组成的混合物。

本实施例中的热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或多种的组合。

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1000r/min，搅拌45min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨10小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为175℃，混炼时间为34分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125℃，第二工作温度为135℃，第三工作温度为145℃，第四工作温度为155℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

实施例2.

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料，包括以下重量份的原料：

环氧树脂36份、醇酸树脂30份、聚酰亚胺26份、二氧化硅22份、云母粉20份、氧化铁粉15份、改性膨润土11份、纳米碳化硅5份、纳米氧化锌5份、抗氧剂4份、热稳定剂3份。

本实施例中的改性膨润土的的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将膨润土放入稀盐酸中，浸泡20分钟后取出，然后放入质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中，浸泡20分钟后取出，用清水冲洗干燥备用；

步骤二，将干燥后的膨润土在坩埚煅烧，煅烧温度1200℃，煅烧时间2h，取出膨润土；

步骤三，将步骤二中的膨润土放入球磨机中，温度为30℃，研磨至粒径为30nm，得到纳米膨润土，将纳米膨润土放入其质量5倍的橄榄油中，橄榄油温度为110℃，充分搅拌40分钟，滤出纳米膨润土，干燥即得改性膨润土。

本实施例中的纳米碳化硅、纳米氧化锌的粒径为28nm。

本实施例中的抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3,5三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、双十二碳醇酯，按照重量比1:2:2组成的混合物。

本实施例中的热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或多种的组合。

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌55min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨12小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为185℃，混炼时间为38分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为135℃，第二工作温度为145℃，第三工作温度为155℃，第四工作温度为165℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

实施例3.

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料，包括以下重量份的原料：

环氧树脂34份、醇酸树脂29份、聚酰亚胺25份、二氧化硅21份、云母粉18份、氧化铁粉14.5份、改性膨润土10份、纳米碳化硅4份、纳米氧化锌4份、抗氧剂3份、热稳定剂2份。

本实施例中的改性膨润土的的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将膨润土放入稀盐酸中，浸泡20分钟后取出，然后放入质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中，浸泡20分钟后取出，用清水冲洗干燥备用；

步骤二，将干燥后的膨润土在坩埚煅烧，煅烧温度1100-1200℃，煅烧时间1-2h，取出膨润土；

步骤三，将步骤二中的膨润土放入球磨机中，温度为-10-30℃，研磨至粒径为20-30nm，得到纳米膨润土，将纳米膨润土放入其质量5倍的橄榄油中，橄榄油温度为100-110℃，充分搅拌30-40分钟，滤出纳米膨润土，干燥即得改性膨润土。

本实施例中的纳米碳化硅、纳米氧化锌的粒径为22-28nm。

本实施例中的抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3,5三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、双十二碳醇酯，按照重量比1:2:2组成的混合物。

本实施例中的热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或多种的组合。

本实施例的一种节能灯具用的绝缘材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1100r/min，搅拌50min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨11小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为36分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为130℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

本发明的一种节能灯具用的绝缘材料，该绝缘材料耐高温、绝缘、耐候，同时无污染、绿色环保，此外材料成本较低、原料易得，具有较高的使用价值和良好的应用前景。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：

环氧树脂32-36份、醇酸树脂28-30份、聚酰亚胺24-26份、二氧化硅20-22份、云母粉16-20份、氧化铁粉14-15份、改性膨润土9-11份、纳米碳化硅3-5份、纳米氧化锌3-5份、抗氧剂2-4份、热稳定剂1-3份。

2.根据权利要求1所述的一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，所述节能灯具用的绝缘材料包括以下重量份的原料：

环氧树脂34份、醇酸树脂29份、聚酰亚胺25份、二氧化硅21份、云母粉18份、氧化铁粉14.5份、改性膨润土10份、纳米碳化硅4份、纳米氧化锌4份、抗氧剂3份、热稳定剂2份。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，所述改性膨润土的的制备方法包括以下步骤：

步骤一，将膨润土放入稀盐酸中，浸泡20分钟后取出，然后放入质量分数为5%的碳酸氢钠溶液中，浸泡20分钟后取出，用清水冲洗干燥备用；

步骤二，将干燥后的膨润土在坩埚煅烧，煅烧温度1100-1200℃，煅烧时间1-2h，取出膨润土；

步骤三，将步骤二中的膨润土放入球磨机中，温度为-10-30℃，研磨至粒径为20-30nm，得到纳米膨润土，将纳米膨润土放入其质量5倍的橄榄油中，橄榄油温度为100-110℃，充分搅拌30-40分钟，滤出纳米膨润土，干燥即得改性膨润土。

4.根据权利要求1或2所述的一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，所述纳米碳化硅、纳米氧化锌的粒径为22-28nm。

5.根据权利要求1或2所述的一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，所述抗氧剂为2,6-三级丁基-4-甲基苯酚、双（3,5三级丁基-4-羟基苯基）硫醚、双十二碳醇酯，按照重量比1:2:2组成的混合物。

6.根据权利要求1或2所述的一种节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，所述热稳定剂为二盐基硬脂酸铅、二盐基邻苯二甲酸铅、水合三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅中的一种或多种的组合。

7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的节能灯具用的绝缘材料，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1000-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨10-12小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为175-185℃，混炼时间为34-38分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为125-135℃，第二工作温度为135-145℃，第三工作温度为145-155℃，第四工作温度为155-165℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。

8.根据权利要求7所述的一种节能灯具用的绝缘材料的制备方法，其特征在于，所述步骤为：

步骤一，按要求称量准备各组分原料；

步骤二，将环氧树脂、醇酸树脂、聚酰亚胺、二氧化硅，加入高速搅拌机中，转速为1100r/min，搅拌50min，制得混合物A；

步骤三，将云母粉、氧化铁粉，加入球磨机中，研磨11小时，得到混合物B；

步骤四，将步骤二制得的混合物A、步骤三制得的混合物B、改性膨润土、纳米碳化硅、纳米氧化锌混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为180℃，混炼时间为36分钟，得到混合胶C；

步骤五，将制得的混合胶C、抗氧剂、热稳定剂依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为130℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为160℃，挤出造粒，即得节能灯具用的绝缘材料。